本文關(guān)鍵詞：3D打印多孔β-TCP負(fù)載PLGA抗結(jié)核藥物緩釋微球復(fù)合材料的制備與初步研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：背景:《2014全球結(jié)核病報(bào)告》顯示全世界范圍內(nèi)結(jié)核的發(fā)病率和耐多藥性患者有所增高,伴隨結(jié)核發(fā)病率的攀升,骨結(jié)核的發(fā)病率亦相應(yīng)升高。與肺結(jié)核相比,骨結(jié)核對(duì)局部骨質(zhì)的侵襲性破壞所導(dǎo)致的疼痛、功能障礙、畸形和癱瘓等癥狀,更加明顯地影響患者的工作和生活質(zhì)量。不僅如此,就治療來(lái)說(shuō),骨結(jié)核比肺結(jié)核更為復(fù)雜,骨結(jié)核的傳統(tǒng)治療除了需要至少8至20個(gè)月的抗結(jié)核藥物標(biāo)準(zhǔn)化治療,還包括徹底的外科清創(chuàng)手術(shù)以及后期對(duì)骨缺損的修復(fù)。傳統(tǒng)的骨結(jié)核治療存在以下問(wèn)題:1)長(zhǎng)期服藥帶來(lái)的患者依從性下降、副作用的發(fā)生和耐藥性的產(chǎn)生;2)清創(chuàng)不徹底導(dǎo)致骨結(jié)核復(fù)發(fā);3)病灶清創(chuàng)后所遺留的骨缺損往往因?yàn)閺?fù)發(fā)感染而導(dǎo)致骨修復(fù)失敗,等等。針對(duì)目前骨結(jié)核的治療弊端,醫(yī)學(xué)領(lǐng)域和骨組織領(lǐng)域的學(xué)者們開(kāi)啟了用生物材料治療骨結(jié)核的新階段。盡管所構(gòu)建的生物材料的組成各有不同,治療機(jī)理基本一致即填充并修復(fù)清創(chuàng)后形成的骨缺損而無(wú)需移植自體或異體骨兼局部緩釋抗結(jié)核藥物以有效殺滅可能殘留的結(jié)核菌而保持血藥濃度在安全范圍從而降低藥物副作用。目的:利用3D打印技術(shù)制備出直徑和高度均為5mm、孔隙大小為400μm的圓柱形多孔β-TCP支架,按PLGA:INH:RFP=60mg:20mg:15mg的最優(yōu)質(zhì)量配比,以復(fù)乳化溶劑揮發(fā)法制備出直徑200±30μm、共包封異煙肼和利福平PLGA緩釋微球,再經(jīng)離心技術(shù)和明膠粘接技術(shù)將包封異煙肼和利福平的PLGA緩釋微球負(fù)載于多孔β-TCP支架中,最終制備成3D打印多孔β-TCP負(fù)載PLGA抗結(jié)核藥物緩釋微球復(fù)合材料。以此作為骨關(guān)節(jié)結(jié)核經(jīng)外科清創(chuàng)后既能夠填充骨缺損并發(fā)揮骨引導(dǎo)作用又能夠進(jìn)行局部抗結(jié)核治療的骨組織工程復(fù)合材料。方法與結(jié)果:通過(guò)三個(gè)實(shí)驗(yàn)部分對(duì)3D打印多孔β-TCP負(fù)載PLGA抗結(jié)核藥物緩釋微球復(fù)合材料進(jìn)行研究和評(píng)價(jià):實(shí)驗(yàn)一,對(duì)復(fù)合材料的制備過(guò)程、支架孔隙率、生物力學(xué)性能、體外降解和藥物釋放等進(jìn)行研究和評(píng)價(jià)。復(fù)合材料制備的大致過(guò)程如上所述;利用重量體積法測(cè)定復(fù)合材料的支架孔隙率為(67.39±2.81)%;利用萬(wàn)能材料力學(xué)試驗(yàn)機(jī)測(cè)定復(fù)合材料的最大負(fù)荷和最大強(qiáng)度分別為117.2±14.9N和6.0±0.8MPa,高于3D打印多孔β-TCP支架的最大負(fù)荷85.5±10.4N和最大強(qiáng)度4.4±0.5MPa(P0.05),兩種材料均符合人類(lèi)松質(zhì)骨壓縮強(qiáng)度(2-45 MPa)的要求;通過(guò)復(fù)合材料在SBF中的質(zhì)量變化測(cè)定復(fù)合材料的體外降解時(shí)間為20±1.3W。實(shí)驗(yàn)二,復(fù)合材料生物相容性的評(píng)價(jià)。利用CCK-8法檢測(cè)復(fù)合材料的體外細(xì)胞毒性,毒性分級(jí)為1級(jí)即無(wú)細(xì)胞毒性;復(fù)合材料植入實(shí)驗(yàn)動(dòng)物體內(nèi)后的血常規(guī)與生化指標(biāo)和心肝脾肺腎等重要臟器病理切片觀察均正常;ECT分析結(jié)果顯示材料植入動(dòng)物體內(nèi)后6 W 99m锝攝取率(T/NT)(98.2±7.6)%,表明興趣區(qū)域內(nèi)血管化良好,與健側(cè)基本一致;骨標(biāo)本的病理切片和顯微CT顯示復(fù)合材料內(nèi)骨長(zhǎng)入情況良好,并逐步取代降解的材料。通過(guò)以上研究證實(shí)該復(fù)合材料的具備優(yōu)良的生物相容性,符合植入性材料的安全性要求。實(shí)驗(yàn)三,動(dòng)物體內(nèi)復(fù)合材料對(duì)股骨髁骨缺損修復(fù)能力的研究。ECT檢查顯示6 W興趣區(qū)域內(nèi)血管化情況與健側(cè)一致;術(shù)后1 M、3 M、5 M鉬靶X線照像、骨標(biāo)本Micro-CT圖像和組織學(xué)觀察顯示骨缺損內(nèi)復(fù)合材料逐步降解、骨量逐漸增加并逐漸替代降解的復(fù)合材料;5 M Micro-CT測(cè)定骨體積分?jǐn)?shù)(BVF)(90.56±6.43)%、材料體積分?jǐn)?shù)(MVF)(6.53±0.87)%,與支架組比較無(wú)顯著差異(P0.05);骨密度檢測(cè)顯示5 M復(fù)合材料組(0.272±0.025)g/cm2,與健側(cè)比較無(wú)顯著差異(P0.05);復(fù)合材料組骨標(biāo)本切片經(jīng)HE染色后NP70生物顯微鏡下觀察顯示5M材料降解殆盡并被新生骨替代�？傊�,實(shí)驗(yàn)組即復(fù)合材料組除了力學(xué)強(qiáng)度明顯高于支架組(P0.05),生物相容性的各項(xiàng)指標(biāo)、材料的血管化、材料的降解和骨缺損的修復(fù)與支架組比較均無(wú)顯著差異(P0.05)。結(jié)論:3D打印多孔β-TCP負(fù)載PLGA抗結(jié)核藥物緩釋微球復(fù)合材料并沒(méi)有因?yàn)樨?fù)載了抗結(jié)核藥物PLGA微球而降低了生物相容性和生物學(xué)性能。因此,作為骨組織工程生物材料,3D打印多孔β-TCP負(fù)載PLGA抗結(jié)核藥物緩釋微球復(fù)合材料具有優(yōu)良的生物相容性和生物學(xué)性能,將會(huì)在骨關(guān)節(jié)結(jié)核治療的改革進(jìn)程中產(chǎn)生巨大潛力。
【關(guān)鍵詞】：骨關(guān)節(jié)結(jié)核 骨修復(fù) 生物相容性 3D打印多孔β-TCP負(fù)載PLGA抗結(jié)核藥物緩釋微球復(fù)合材料
【學(xué)位授予單位】：甘肅中醫(yī)藥大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：R943
【目錄】：

• 摘要7-9
• Abstract9-12
• 前言12-14
• 縮略詞表14-15
• 實(shí)驗(yàn)部分15-62
• 實(shí)驗(yàn)一 3D打印多孔β-TCP負(fù)載PLGA抗結(jié)核藥物緩釋微球復(fù)合材料的構(gòu)建及表征評(píng)價(jià)15-25
• 1 材料15-16
• 2 實(shí)驗(yàn)方法16-19
• 2.1 3D打印多孔β-TCP負(fù)載PLGA抗結(jié)核藥物緩釋微球復(fù)合材料的制備16-17
• 2.1.1 多孔β-TCP支架的 3D打印16
• 2.1.2 復(fù)乳化溶劑揮發(fā)法制備PLGA抗結(jié)核藥物緩釋微球16
• 2.1.3 PLGA抗結(jié)核藥物緩釋微球載入多孔β-TCP16-17
• 2.2 3D打印多孔β-TCP支架的孔隙率測(cè)定17
• 2.3 3D打印多孔β-TCP負(fù)載PLGA抗結(jié)核藥物緩釋微球復(fù)合材料的生物力學(xué)檢測(cè)17
• 2.4 3D打印多孔β-TCP負(fù)載PLGA抗結(jié)核藥物緩釋微球復(fù)合材料的體外降解實(shí)驗(yàn)17-19
• 2.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析19
• 3 結(jié)果19-22
• 3.1 材料大體觀察19
• 3.2 材料鏡下觀察19-20
• 3.3 關(guān)于PLGA抗結(jié)核藥物緩釋微球的評(píng)價(jià)20
• 3.4 3D打印多孔β-TCP支架的孔隙率測(cè)定結(jié)果20-21
• 3.5 3D打印多孔β-TCP負(fù)載PLGA抗結(jié)核藥物緩釋微球復(fù)合材料的生物力學(xué)性能檢測(cè)21
• 3.6 3D打印多孔β-TCP負(fù)載PLGA抗結(jié)核藥物緩釋微球復(fù)合材料的體外降解評(píng)價(jià)結(jié)果21-22
• 4 討論22-25
• 實(shí)驗(yàn)二 3D打印多孔β-TCP負(fù)載PLGA抗結(jié)核藥物緩釋微球復(fù)合材料的生物相容性評(píng)價(jià)25-43
• 1 材料26
• 1.1 試劑或儀器26
• 1.2 復(fù)合材料26
• 2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物26-27
• 3 實(shí)驗(yàn)方法27-30
• 3.1 3D打印多孔β-TCP負(fù)載PLGA抗結(jié)核藥物緩釋微球復(fù)合材料的體外細(xì)胞毒性檢測(cè)27-28
• 3.1.1 優(yōu)化組織塊法培養(yǎng)成骨細(xì)胞27
• 3.1.2 材料浸提液的制配27
• 3.1.3 CCK-8 法測(cè)量各組吸光度（A）值27
• 3.1.4 細(xì)胞毒性評(píng)價(jià)27-28
• 3.2 致敏實(shí)驗(yàn)28
• 3.3 3D打印多孔β-TCP負(fù)載PLGA抗結(jié)核藥物緩釋微球復(fù)合材料的體內(nèi)毒性實(shí)驗(yàn)28
• 3.3.1 血常規(guī)、肝腎功能變化分析28
• 3.3.2 兔重要臟器病理形態(tài)觀察28
• 3.4 3D打印多孔β-TCP負(fù)載PLGA抗結(jié)核藥物緩釋微球復(fù)合材料的體內(nèi)組織相容性評(píng)價(jià)28-29
• 3.4.1 復(fù)合材料的血管化情況的ECT分析29
• 3.4.2 復(fù)合材料的骨組織長(zhǎng)入情況的Micro-CT分析29
• 3.4.3 復(fù)合材料骨組織長(zhǎng)入情況的組織學(xué)分析29
• 3.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析29-30
• 4 結(jié)果30-40
• 4.1 3D打印多孔β-TCP負(fù)載PLGA抗結(jié)核藥物緩釋微球復(fù)合材料的體外細(xì)胞毒性檢測(cè)結(jié)果30-34
• 4.1.1 細(xì)胞形態(tài)學(xué)觀察30-32
• 4.1.2 CCK-8 檢測(cè)結(jié)果32-34
• 4.2 致敏實(shí)驗(yàn)34
• 4.3 3D打印多孔β-TCP負(fù)載PLGA抗結(jié)核藥物緩釋微球復(fù)合材料的體內(nèi)毒性實(shí)驗(yàn)34-38
• 4.3.1 血常規(guī)、生化指標(biāo)變化分析結(jié)果34-36
• 4.3.2 兔重要臟器病理形態(tài)觀察結(jié)果36-38
• 4.4 復(fù)合材料的血管化情況的ECT分析結(jié)果38-39
• 4.5 復(fù)合材料的骨組織長(zhǎng)入情況的Micro-CT分析結(jié)果39-40
• 4.6 復(fù)合材料骨組織長(zhǎng)入情況的組織學(xué)分析結(jié)果40
• 5 討論40-43
• 實(shí)驗(yàn)三 3D打印多孔β-TCP負(fù)載PLGA抗結(jié)核藥物緩釋微球復(fù)合材料骨缺損修復(fù)能力的研究43-62
• 1 材料44
• 1.1 試劑或儀器44
• 1.2 實(shí)驗(yàn)材料44
• 2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物44-45
• 3 實(shí)驗(yàn)方法45-49
• 3.1 兔股骨髁缺損模型的制造45
• 3.2 材料的植入45-46
• 3.3 關(guān)閉切口46
• 3.4 術(shù)后處理46
• 3.5 大體觀察46
• 3.6 鉬靶X線照像46
• 3.7 ECT檢查46-47
• 3.8 Micro-CT檢查47
• 3.9 骨密度檢測(cè)47-48
• 3.10 組織學(xué)觀察48
• 3.11 主要觀察指標(biāo)48
• 3.12 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析48-49
• 4 結(jié)果49-59
• 4.1 手術(shù)后動(dòng)物的一般情況49
• 4.2 兔股骨髁骨缺損后 1 M,3 M,5 M各組骨修復(fù)情況的大體觀察結(jié)果49-50
• 4.3 兔股骨髁骨缺損后1 M,3 M,5 M各組骨修復(fù)情況的鉬靶軟X射線照相結(jié)果50-51
• 4.4 術(shù)后2 W,4 W,6 W各組ECT檢查結(jié)果51-53
• 4.5 術(shù)后1 M,3 M,5 M復(fù)合材料組和支架組骨標(biāo)本Micro-CT檢查結(jié)果53-57
• 4.5.1 Micro-CT顯示復(fù)合材料組和支架組材料降解情況53-54
• 4.5.2 Micro-CT顯示復(fù)合材料組和支架組骨缺損內(nèi)成骨情況54-56
• 4.5.3 Micro-CT顯示復(fù)合材料組和支架組骨缺損內(nèi)材料降解和成骨情況56
• 4.5.4 Micro-CT顯示復(fù)合材料組和支架組骨缺損修復(fù)情況56-57
• 4.6 骨密度檢測(cè)結(jié)果57
• 4.7 組織學(xué)觀察結(jié)果57-59
• 5 討論59-62
• 結(jié)論62-63
• 參考文獻(xiàn)63-69
• 綜述部分69-84
• 參考文獻(xiàn)78-84
• 致謝84-85
• 在學(xué)期間主要研究成果85

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：3D打印多孔β-TCP負(fù)載PLGA抗結(jié)核藥物緩釋微球復(fù)合材料的制備與初步研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：269336